PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU NO2-, NO3-, NH4+ TRONG NƯỚC THẢI VÀ BƯỚC ĐẦU TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

I H C CÔNG NGHI P TH C PH M TP.HCM

G N Ư

ÁN T T NGHI P

PHÂN TÍCH CÁC CH TIÊU NO 2 , NO3 , NH4 C TH U TÌM HI U LÝ

0B

SVTH:

Í L

Nguy n Hoài L c

-

Nguy n Th Ng

N Á O

Ý Qu nh

N Ễ I

Đ

ÀN

ng

NH

--Qua kho ng th i gian h c t i H c Công nghi p th c ph m Tp.HCM, n t t c các th chúng tôi mu n g i l i c truy t cho chúng tôi nh ng ki n th c b ích v khoa h c công ngh , k thu t và xã h i. y cô trong khoa Công ngh Hóa H truy t cho chúng tôi nh ng ki n th c chuyên môn, các kinh nghi m trong các bu i h c trong su t th i gian qua. c bi t, chúng tôi xin g i l i c n tình tr c ti ng d n chúng tôi t c m t và luôn khuy n ng viên chúng tôi trong su t th i án t t nghi p. cg it n bè thân yêu, là ngu ng Cu i cùng, l i c viên tích c và h tr ánnày.

M t l n n a chúng tôi xin chân thành c

B

A Ó H

N Ơ

---

KHOA CÔNG NGH HÓA H C

L P: 02DHLHH

ng

0 0 1

N Ầ R

H

O Ạ Đ

Y U Q .

P

T

Nguy n Hoài L c Nguy n Th Ng ng Ý Qu nh

T

MSSV:

2204115073

2204115027 2204115065

T

TPHCM, 01/2014

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

NH N XÉT C

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

N Ơ

NG D N

NH N XÉT C A GIÁO VIÊN PH N BI N

0B

N Ễ I

ÀN

N Á O

-

Í L

A Ó H

ng

0 0 1

N Ầ R

G N Ư

O Ạ Đ

Y U Q .

P

NH

T

H

T

T

Đ

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

L IC ...................................................................................................................... i DANH M C B NG .......................................................................................................... vi U ..................................................................................................................... 1 L IM NG QUAN .............................................................................................. 2 1.1. T ng quan v amoni ...................................................................................................... 2 1.1.1. Tính ch t chung c a amoni ...................................................................................... 2 1.1.2. Ngu n phát th i và ng t amoni ................................................................. 2 nh amoni .................................................................................. 3 1.2. T ng quan v nitrat ........................................................................................................ 4 1.2.1. Tính ch t chung c a nitrat ....................................................................................... 4 1.2.2. Ngu n phát th i và ng t nitrat ................................................................... 4 nh nitrat .................................................................................... 5 1.3. T ng quan v nitrit ........................................................................................................ 5 1.3.1. Tính ch t chung c a nitrit ........................................................................................ 5 1.3.2. Ngu n phát th i và ng t nitrit.................................................................... 5 nh nitrit..................................................................................... 5 I DUNG PHÂN TÍCH........................................................................... 6 2.1. Cách l y m u và b o qu n ............................................................................................. 6 2.1.1. Cách l y m u ........................................................................................................... 6 2.1.2. B o qu n m u .......................................................................................................... 6 2.2. M t s nh các ch c th i ........... 6 c th i .............................................................................. 6 c th i .............................................................................. 13 c th i .............................................................................. 17 LÝ ......................................................................... 22 ion amoni........................................................................................ 22 t bi n...................................................... 22 ....................................................................................... 22 i ion....................................................................................... 22 ) ................................................. 23 c x lý amoni ....................................................................... 23 3.2. Kh nitrate NO3- .......................................................................................................... 28 ....................................................................................................................... 29 K T LU N ....................................................................................................................... 31 TÀI LI U THAM KH O ................................................................................................... 32 PH L C .......................................................................................................................... 33

N Ễ I

ÀN

N Á O

N Ơ

DANH M C HÌNH

M CL C

-

ng

Í L

A Ó H

STT 1 2 3 4 5

0 0 1

0B

N Ầ R

NH

HÌNH Hình2.1. H th t Hình 3.1 Vi khu n NitrosomonasII (Yuichi Suwa) và Vi khu n Nitrobacter Hình 3.2 Vi khu n Bacillus sinh hoá gi thi t c a ph n ng Anammox Hình 3.4 Vi khu n Anammox Candidatus Brocadia (John Fuerst/Rick Webb)

G N Ư

O Ạ Đ

T

Y U Q .

P

TRANG 12 35 37 41 42

H

T

T

Đ

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

STT 1 2

3 4 5 6 7

8

HÌNH B ng 1.1 Tiêu chu n cho phép th i v i ch tiêu t B ng 1.2 Giá tr gi i h n các thông s và n các c th i công nghi c ch t ô nhi bi n ven b dùng cho m c thao và gi i trí B ng 1.3 Giá tr gi i h n các thông s và n các ch t ô nhi c th i công nghi p B ng 1.4 Giá tr các thông s ô nhi tính toán giá tr t c th i sinh ho t tính toán B ng 1.5 Giá tr các thông s ô nhi giá tr t c th i sinh ho t B ng 2.1. Th tích m u l ng amoni B ng 2.2 Chi ng quang c a cuvet ng v i th tích NO2- 1 ppm (mL) B ng 3.1 Các c th i

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

N Ơ

TRANG 4 4

4 5 7 11 31

43

0B

N Ễ I

ÀN

N Á O

-

Í L

A Ó H

ng

0 0 1

N Ầ R

T

NH

----c - m t thành ph n quan tr ng trong cu c s ng. Nó c n thi t trong m v c kinh t xã h t, s n xu t, công ngh , công nghi p, nông nghi i s phát tri n c a n n công nghi c ta, cu c s i dân c c i thi n rõ r ng th i tình hình ô nhi m môi nm ng. c thù c a n n công nghi p m i phát tri quy ho ch t ng th và còn nhi u ki n kinh t c a nhi u xí nghi p còn khó c do chi phí x lý n l i nhu n nên h t th i công c x lý mà th i th ng. M t khác nghi p c a nhi c ta là m nh n th c c a iv ng ch t th i sinh ho th i ra ng ngày càng nhi n t i s ô nhi m tr m tr ng c ng s ng, n s phát tri n toàn di n c c, s c kh i s ng c a nhân v m quan c a khu v m ngu c là m t trong nh ng th c tr i nh t c a s h y ho ng t nhiên do n iv ng s ng nói chung, v b o v và cung c c s ch ng th i v i vi c b o v và cung c c s ch, vi c th i và là vô cùng quan tr ng. x c th vào ngu n là m t v b i v i toàn th loài i.

Ngày nay v x c và cung c cs t m i quan tâm l n c a nhi u qu c gia, nhi u t ch c xã h i và chính b n thân m i c t v c p bách c n gi i quy t c c ta trong quá trình công nghi p hóa, hi c.

Nh m m u góp ph n vào vi c b o v ng s ng c i, chúng tôi ch TIÊU NO 2 , NO3 , NH4 TRONG C TH I U TÌM HI tôi trình bày m ng nh ng hi u bi t v th c tr ng ô nhi m ngu c, m t s c hi n nay.Hy v ng v i nh tài c a chúng tôi s giúp m i hi th c tr ng ô nhi m c a các ch tiêu và t ra bi n pháp x lý.

V i s c g ng th c s khi nghiên c u m t v g không th tránh kh i nh ng thi u sót, chúng tôi r cs ng d n quý báu c a quý Th y Cô và các b n.

G N Ư

O Ạ Đ

Y U Q .

P

T

H

T

Đ

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

: 1.1.

1.1.1.

M

amoni

Thông s

ng s , mg/L

F1

F2

20

15

ÓA

ÁN

B ng 1.1 Tiêu chu n cho phép th i v i ch tiêu t

Khu v c Khu v c tinh khi t Khu v c A

N À Đ

Khu v c B

Tiêu chu n th i t ng

TO < 30

< 60

H Í

-L (*)

10

mg/L)

< 60

Khu v c bi t < 60 (*) Trích b ng 1.3 ph n ph l c

N Ễ I

B ng 1.2 Giá tr gi i h n các thông s và n nghi c bi n ven b dùng cho m

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

các ch t ô nhi c th i công thao và gi i trí (**).

ng, m3/ngày (24 gi )

F là th 3

10

T

3

F1 t 50 m

NH

Q .

P

Chú thích D tan trong c. Các mu n ly g ion (khi d ng mu i amoni NH4+ acid). + H (pKa 4 là 9,25.

Ion NH4+ c khi tác d ng dung d ch ki m s t o khí NH3 bay ra.

NH4+ + OH- NH3 + H2O Ion NH4+ ng H+ v y ion NH4+ có tính acid. d ng nhi t mu c s tham gia các ph n ng sau NH3+ HCl NH4Cl (NH4)2CO3 NH4 + NH4HCO3 NH4HCO3 NH3 + H2O + CO2 NH4NO3 N2 + 2H2O NH4NO2 N2O + 2H2O 1.1. amoni 1.1.2.1. Ngu n phát th i Amoini có m ng t các quá trình chuy n hóa, nông nghi p, công nghi p và t s kh c b ng cloramin. Ô nhi m a n, s d ng phân bón h c b o v th c v t.

1.1. amoni Nh gây ng nghiêm tr n ngu c. iv i: Amoni không gây ng nhi u n s c kh e, tác h i c a amoni xu t hi n khi ti p xúc v i li ng kho ng trên 200 mg/Kg th tr ng. Tuy nhiên amoni gây h i khi chuy n thành các d ng nitrat (1.2.2.2), nitrit (1.3.2.2). iv ng: Làm m t m ng, t o mùi khó ch u.

1.1. ng a

N Ơ

F3

UY

ng

i 500 m /ngày

F2 t 500 m3

O Ạ Đ

i 5000 m3/ngày 3

F3 b ng ho c l

NG

/ngày

(**) Trích b ng 1.4 - ph n ph l c

B ng 1.3 Giá tr gi i h n các thông s và n nghi p (***).

B 0 0

TR

ẦN

HƯ

STT Thông s

v

1

Amoniac (tính mg/L

2

T

mg/L

(***) Trích b ng 1.5

các ch t ô nhi

c th i công

TCVN 5945: 1995

D th o TCVN 5945: 2005

Gía tr gi i h n

Gía tr gi i h n

A

B

C

A

B

C

0.1

1

1

1

2

10

30

60

60

15

30

60

ph n ph l c

B ng 1.4 Giá tr các thông s ô nhi c th i sinh ho t.Cmax = C x K (****)

tính toán giá tr t

Giá tr C Thông s

Amoni (tính theo N) (****) Trích b ng 1.6

mg/L

A

B

5

10

ph n ph l c

7.1 1.1.3 nh amoni nh amoni có nhi ng c a amoni có Vi trong m u, ng c a các c u t nhi u u ki n phòng thí nghi m mà ta l a ch nh h p lý.Vi nh tr c ti p ch áp d iv ng h p a i th p v i các lo cu cb m t c th cx ng h p khác, khi ng c a s

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

các c u t nhi tích.

C blue, 1.

1.

thì m u c

tl

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

c khi ti n hành phân

g ph

A

t

-

Nitrat (NO3 ) (tính theo N) (*****)Trích b ng 1.6 1.2.3

nitrat

Tan t

c. Các mu

ion.

Ph n ng nhi t phân t o ion NO2-và khí oxi vì v y nitrat có tính oxi hóa trong môi ng acid.

NO3- NO2- + O2 c nitrat là s n ph m cu i cùng c a s phân h y các ch t ch trong ch t th i C N2 NH3 NH4+ NO2- NO31. nitrat 1.

Ngu n phát sinh nitrat ch y u t vi ng ô nhi m lâu ngày ho c qua vi c s d a các lo i phân bón NPK trong nông nghi p. acid 3 c ng m.

3 r i ng m d n vào ngu Do các quá trình bi Quá trình nitrat hóa: Oxi hóa t t c các d ng n Quá trình kh nitrat: Chuy n hóa l i thành d ng n Quá trình c nh n Quá trình n cc nh vào h sinh h c thông qua d ng amoni. C chuy n hóa n ng amon. nitrat 1. c th i ch y ra sông và bi n ng l n, kích thích s phát tri ng v t th y sinh và làm ô nhi m khi chúng ch t.

Nitrat t o ch ng thi i cao tu i, gây kích iv i tr em. Th i tác d ng vi khu ng ru t chuy n nitrat thành nitrit, nitrit s tranh oxy v i h ng c u làm Hemoglobin không l c oxy d n tình tr ng thi + 2HbFe2+(O2) + NO2- + H2 3 + 2OH + NO3 + O2 1.2 n

ÀN

N Á O

T

B ng 1.5 Giá tr các thông s ô nhi c th i sinh ho t.Cmax = C x K (*****)

N Ễ I Thông s

Đ

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-

A Ó H

tính toán giá tr t

Giá tr C

30

Y U Q .

P

N Ơ

NH 50

quá trình ti i ph c t p và kh ng b i nhi u cao. ng s d ng tr xác nh nitrat v i các thu c th 2,4 disunfophenic, acid salisilic, dimethylphenol, 4fluorophenol, thu c th brucine.

1. nitrit 1.

n ly g

Í L

mg/L

ph n ph l c nh nitrat

B

ng

G N Ư

Tan t

0 0 1

0B

c. Các mu n ly g các mu i nitrit không màu. ng acid, mu i nitrit có tính oxi hoá và tính kh acid Acid i NaNO2 c dùng r ng rãi trong công nghi p hoá h c, nh t là công nghi p ph m nhu m azo.

Nh có c p electron t do ion NO2- có kh o liên k t cho nh n v i ion kim lo i. M t ph c ch ng g p là natricobantinitrit Na3[Co(NO2)6 thu c th dù phát hi n ion K+ nh t o thành k t t a K3[Co(NO2)6] màu vàng.

Nitrit kim lo i ki m b n v i nhi t, chúng không phân h y khi nóng ch y mà ch phân h y trên 500ºC. Nitrit c a kim lo i khác kém b phân h 2 phân h y 1.3 nitrit 1.3 T c th i c a các nhà máy s n xu t phân bón, hóa ch c th i sinh ho Do các quá trình bi 1.3 nitrit Là s n ph m trung gian trong quá trình phân h y các ch t h t nitrit h giá s ô nhi m h c NO2ng chuy n thành NO3. bào, sinh kh i u trong gan, ph i, vòm h Gây t Gián ti n tình tr ng thi ng 1.2.2.2).

Ion nitrit nguy hi Acid c hình thành t nitrit trong dung d ch acid, có th ph n ng v i các amin th c p (RR'NH hình thành ch t nitrosamine (RR'N NO).Chúng gây h n s c kh i do t o h p ch 1.3.3 nitrit Nitrit nh b ng nhi P c quang v i thu c th i thu c th sulfuanilamide và N-(1-naphthyl)ethylenediamine dihydrochloride v i thu c th KMnO4, ng h c xúc tác tr c q c ký Tùy theo hàm ng m u, ph m vi áp d ng c u y u t khác mà l a ch n d ng.

N Ầ R

T

O Ạ Đ

T

H

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

N Ơ

: 2.1.

Trong quá trình phân tích, l y m u là khâu quan tr u tiên.N u l y m u không d n k t qu phân tích sai l ch làm n vi c giá ch c th i phân tích tuân th k thu t l y m u.

2.1.1. c khi l y m u d ng c l y m u ph i s c tráng r a k b c c t.

Khi l y m u c n tráng r a bình l y m n 3 l n b ng dung d ch m u. Tùy thu c v trí m u l y mà có cách l y m u khác nhau: L ym ng ng d n: M c ch y m nh 5 ÷ 10 phút, sa nút d ng c cho mi ng d ng c ch y tràn 2 ÷ 3 phút. V n nút bình m u l i.

L ym , gi ng, ru ng: L y m u m khác nhau v nông sâu khác nhau. Có th l y m u tr c ti p ho c b ng d ng c l y m u riêng theo ch nông sâu có th t m c 0,5m; 1m; 1,5m; 2m) n c b m t thì l m gi a, xung quanh và nh mb tk .

2.1.2.

L y m u xong c n ph phòng thí nghi m.

S p x p m u sao cho các chai, l , bình tránh va ch m vào nhau tránh d ng m u. N u th i gian v n chuy n quá 2 gi thì m u ph c b o qu tránh nhi tr c ti p.V n chuy n m u không quá 24 gi .

2.2.1. X a 2.2.1.1. P a. Nguyên t c Phân gi i amoni trong m t th tích chính xác m u b ng dung d ng amoni sinh ra s c h p thu vào dung d 2SO4 ho c H3BO3).

Chu n l ng dung d ch chu n NaOH (n u dung d ch h p thu là HCl hay H2SO4) ho c HCl (hay H2SO4 n u dung d ch h p thu là H3BO3).

Í L

A Ó H

N Ễ I

N À Đ

TO

ÁN

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-

0B

0 0 1

N u dung d ch h p thu là HCl hay H2SO4 c 2SO4 nh thông qua vi c chu b ng NaOH v i ch th Phenolphtalein ho c Tashiro n khi dung d ch chuy n t h ng sang màu xanh.

N u dung d ch h p thu là H3BO3: Mu i t o thành (NH4H2BO3) do H3BO3 tác d ng v nh thông qua vi c chu b ng HCl hay H2SO4 v i ch th Tashiro n khi dung d ch chuy n t xám b n sang màu h ng tím. n ng khi s d ng HCl hay H2SO4 là dung d ch h p thu: (NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O + 2NH3 2NH3 + H2SO4= (NH4)2 SO4 H+ + OH- =H2O trình ph n ng khi s d ng H3BO3 là dung d ch h p thu: (NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O + 2NH3 H3BO3+ NH4 4H2BO3+ 2H2O2 NH4H2BO3+ H2SO4 3BO3+ (NH4)2SO4

ng

ng b. Y u t Ch t gây c n tr cho phép phân tích là ure vì ure i d ng u ki Các amin d bay t và ph n ng v i acid trong quá trình chu s làm sai k t qu .

N u trong m u ch a clo c n ph i lo i tr b ng cách cho vài gi t Na2S2O3 0,1N vì khi phân gi i clo s ch h p thu. Cho Na2S2O3 chuy n clo t do thành Cl- gi m s c a clo. t, ngu n cung c p nhi t ph i nh tránh dung d ch trong bình c t không b hút tr l i vào bình phân gi i. c. D ng c - Thi t b Các d ng c th ng: Ph c v quá trình phân tích.

H th t: Phân gi i amoni.

B n: Gia nhi n t c phân gi i. d. Hóa ch t Dung d ch chu n HCl hay H2SO4: Là dung d ch h p thu và là dung d ch chu n hóa khi dùng dung d ch h p thu là H3BO3.

Dung d ch NaOH 40%: Dung d ch phân gi i amoni. Dùng n cao giúp cho vi c h n ch s mL dung d t. N u dung d ch t n th tích nhi o qu n trong chai nh y tinh.

Ch th Phenolphthalein (PP) 1%:Nh n bi trong quá trình h p thu và chu .

Cách pha ch : Cân 1 g phenolphtalein vào c c ch a 100 mL c n, khu u. B o qu n trong chai màu t i.

Ch th Tashiro:Nh n bi trong quá trình h p thu và chu .

Cách pha ch : Là s k t h p c a ch th metyl red (MR) và metyl blue (MB).

Metyl red (MR): Cho ch th vào c c ch a c n 60o, khu y cho tan hoàn toàn. B o qu n trong chai màu t i.

Metyl blue (MB): Hòa tan 0,1 g MB và 50 g NaH2PO4 v i 41 mL H2SO4 6N thêm c thành 1 lít. e. nh L y m u, b o qu n m u.

V trí l y m u: T nh amoni.

Th tích m u l y: ng Amoni có trong m d ng.L y th tích m u theo b ng 2.1

T

N Ầ R

G N Ư

O Ạ Đ

Y U Q .

P

NH

T

H

B ng 2.1. Th tích m u l

ng amoni

ng Amoni trong m u (mg/L) 5 - 10 10 - 20 20 - 50 50 - 100 D ng c l y m u: Có th l y m B o qu n m b o qu n m < 3) b ng acid H2SO4 và làm l nh th

Th tích m u (mL)

250 100 50 25 u b ng bình th y tinh hay bình nh a. u lâu (kho ng 24 gi ) thì ta c n acid hóa m u (pH 2 - 5oC. Vi c acid hóa m u giúp cho NH3 không n khi ti n hành phân tích.Do NH3 ho c NH4+ có

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

c cùng v i photphat s l nh xu ng 2 - 5 o u ki n phân tích ngay.

L p ráp, r a s ch và ki m tra h th t.

L p ráp h th ng.

ng c

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

Hình2.1. H th t 2. Bình c t 3.6.9. Khóa 5. B n 7. Bình phân gi i 10. ng sinh hàn Ki y m u tr t.

H th t ph i kín.

Trong bình c t cho vào vài h u.

Bình h p thu: u ng sinh hàn ph i ng p trong dung d ch h u qu h p thu.

Chu n b c ho ng th i v khi cho NaOH vào bình t thì amoni bay ra s c h p thu ngay.

Chú ý màu s c dung d ch h p thu: Do dung d ch h p thu có n nh nh còn m c ta không bi ng amoni nhi ng h ng amoni trong m u nhi u mà n dung d ch h thì s gây th t thoát làm quá trình tính toán không còn chính xác.

Dung d ch h p thu: Cho dung d ch h p thu v i th tích chính xác vào bình tam giác, cho thêm vài gi t ch th tashiro. Chú ý màu dung d ch h c t. u ng sinh hàn c a b t ng p h n trong dung d ch c a bình h p thu.

M c vào ng sinh hàn.

Cho m u và dung d ch NaOH vào bình phân gi u. dung d ch

N Ễ I

N À Đ

TO

ÁN

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-

Í L

N Ơ

c nên c n làm

1. Bình h ng 4. Ph u 8. Bình r a

A Ó H

ng

0 0 1

0B

Ti t.

Nh n màu dung d ch h p thu: Thông qua ch th Tashiro.

Dung d ch h p thu là HCl hay H2SO4: Trong quá trình h p thu dung d ch gi nguyên màu h ng. N u dung d ch chuy n sang xanh thì c n b sung m ng chính xác acid h p thu.

Dung d ch h p thu là H3BO3: Trong quá trình h p thu dung d ch ph i có màu xám b n. N u dung d ch chuy n sang màu xanh thì c n b sung H3BO3 vào bình h p thu.

Ki m tra k t thúc quá trình h u ng sinh hàn lên kh i m t dung d ch trong bình h ng (bình tam giác ch a dung d ch sau h p thu), dùng bình tia r u ng sinh hàn, ki m tra gi t c ch y ra u ng b ng gi y qu n u i màu gi y qu thì k t thúc quá trình h p thu.

Chu : Dung d ch h p thu là HCl hay H2SO4: Dung d c chu n l i b ng dung d ch n NaOH tiêu chu n v i ch th phenolphtalein ho c khi dung d ch chuy n t h ng sang xanh.

Dung d ch h p thu là H3BO3: Dung d c chu n l i b ng dung d ch chu n HCl hay H2SO4 v i ch th c khi dung d ch chuy n t xám b n sang h ng tím. f. Tính toán k t qu Khi dùng dung d ch h p thu là HCl hay H2SO4. m NH NV OH NV H 1000 f mg/L NH 3 Vm

T

N Ầ R

G N Ư

O Ạ Đ

Y U Q .

P

NH

T

H

3

m

NH3

17 1000

NH

V , H : là n ng (N), th tích dung d ch acid H2SO4 thu (mL).

N OH VOH , : tích NaOH tiêu t n cho vi 2SO4 3 (mL). f: h s pha loãng (mL).

Khi dùng dung d ch h p thu là H3BO3. mg/L NH 3

m

NH3

m

NH3

NV

H

NV

OH

p

1000 f

Vm

17 1000

N H VH , : là n thu (mL).

N OH VOH , f: h s pha loãng (mL).

2.2.1.2. P a. Nguyên t c

ng (N), th tích dung d ch acid H3BO3

p

i (mL). i thu c th Nessler

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

c tác d ng v i thu c th Nessler Amoni trong m t th tích chính xác m (K2HgI4 ng ki m t o ph n nâu s màu c. ph thu 2K2HgI4 + NH3 2Hg2I3 + 5KI + H2O Hay 2K2HgI4 + NH4 2NH2I + 4KI + 3H2O + 3NaI i th p (0,4 5,0 mg/L) có th c sóng 400 450 nm. V i n ng 10 mg/L) dung d nâu, có th màu c sóng 450 500 nm. b. Y u t ng màu c cs g và làm nhi u tín hi kh c ph c thì ph i l c m u qua than ho lo i b màu.

Lo i b các ion Ca2+, Mg2+, Mn2+, Fe3+ và các h p ch t h t o t a, t o ng ki m. Có th lo i b ng k thu t che v i dung d ch Seinhephay dung d ho c lo i d ng k t t a hydroxit b ng NaOH, các hydroxit này s h p ph các huy n phù h c y tách t a ra kh i m u, t ly tâm là 2500 vòng/phút.

Clo c lo i tr b ng dung d ch natrithiosunfat 5% Sulfur gây k t t a v i thu c th nessler nên c n lo i b b ng cacbonat chì. c. D ng c - Thi t b Các d ng c th y tinh dùng trong phân tích.

Cuvet. ng c th ng trong phân tích tr c quang. d. Hóa ch t Dung d ch NH4+ tiêu chu n: Dung d ch chu (dung d ch A): Hòa tan 0,2965g NH4Cl tinh khi y n kh i 105-110oC trong 2 gi b c c t 2 l n trong bình nh m c dung tích 100 mL, thêm 1mL cloroform b ov cc n v ch.

Dung d ch chu n NH4+10 ppm: L y 10 mL dung d ch A nh m c dung tích 1000 mLvà thêm cc n v ch.

Dung d ch mu i Seinhep: Hòa tan 50 g KNaC4H4O6.4H2 c c t và thêm n 100 mL. Dung d ch c n l d ch m t th i NH3, th tích dung d ch sau khi kho ng 100 mL. Dung d ch Nessler: Hòa tan 80 g KI + 115 g HgI2 b ng 500 mL cc t2l n u và thêm 500 mL dung d (không có NH3) vào c l ng t a vài ngày trong ch t i, g n l y ph n dung d ch trong su t vào l có nút cao su, ch t i.Thu c th có màu vàng y u, t a l ng xu c th . Khi phân tích thì nên l y ph n dung d ch trong phía trên m t ho c có th l c qua gi y l c s d ng.

B o qu n dung d ch trong chai th y tinh màu nâu và tránh ánh sáng (n u s d ng th i gian ng n) ho c chai nh a n lâu.

Thu c th Nessler ph o qu n thích h p n u không thu c th s b i amoni không tuy n tính. các mu i th y ngân r c.

Dung d ch Na2S2O3: Hòa tan 3,5 g Na2S2O3.5H2 cc t2l n 1L.

N Ễ I

ÀN

TO

ÁN

Đ

-

Í L

A Ó H

ng

N Ơ

0 0 1

0B

Dung d ch ZnSO4.7H2O: Pha thành dung d ch 10% tinh khi t.

Dung d ch NaOH 6N: t ng ki m khi pha thu c th Nessler. c c t, khu u Cách pha ch : Cân 24 g NaOH khan hòa tan trong 100 b o qu n trong bình có n y, dán nhãn .

Dung d ch ZnSO4 1%: Cân10g ZnSO4 hòa tan trong 100 c c t, khu u b o qu n trong chai có n y, dán nhãn . e. nh: L y m u, b o qu n m u.

M u l y phân tích amoni ph i phân tích ngay. N u không ph i c nh m u b ng 2 4 mL CHCl3 (tránh tác d ng c a vi sinh v t) cho 100 mL m c và b o qu n c quá m t tu n ho c có th acid hóa m u b ng H2SO4 n pH < 3, 4o làm l nh t 2 5oC. Th tích m c nh R a, tráng các d ng c th y tinh.

Xây d ng chu n: Chu n b l nh m c lo th nh m c các hóa ch t: Dung d ch chu n t t 1 - 6 r i ti n hành cho l amoni 10 ppm theo th n, cho ti p 2 mL dung d ch thu c th nh m cc n v ch.

Màu c a amoni v i thu c th Nessler ph thu ki m, nhi , th i gian i gian và b o qu n Nessler. Vì th ph ng nh t gi a quá nh m u v i vi c xây d ng chu n.

Khi n N > 5 ppm, ph i pha m u nhi u l n vì ph c NH2Hg2OI s t ot c dung d c.

Chu n b m tích m ng amoni có trong m u. ng n ng m u ít thì s ti n hành l y 50 mL m u và ti n hành cô c n m u r i th c hi u ki n v i chu ch Seinhep. yn p nh m c l c tr yên kho ng 10 phút ti h p thu c a dãy chu n và m u trên máy quang ph c giá tr m quang là Y. f. Tính toán i quy tuy n tính t ng chu n có d ng: Y = BX + A (r > 95%) Y: Bi u di n giá tr c a m th X: Bi u di n giá tr n NH4+ th A, B: giá tr c khi thi t l nh h i quy.

T

N Ầ R

G N Ư

O Ạ Đ

Y U Q .

P

NH

T

H

D

th ta suy ra mg/L NH4

+

Y A = B = (mg/L) Vm

- Vm: Th tích m u l 2.2.1.3. P nh a. Nguyên t c:

c áp d ng cho phân tích m nitrit nh

c th i v

c ng t ng c ng

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

N Ơ

ng ki m t o thành monochloramine.

Amoni ph n ng v i hypoclo Khi có m t phenol và m cloric cho ph c Indophenol màu xanh v i xúc tác nitropruside. ng ki m NH4+ bi n thành NH3 s ph n ng v i hypocloric.

NH3 + Clo- NH2Cl + OH-

ng

màu tùy thu c vào n

hi n di n c hi n màu trong dung d

N Ễ I

ÀN

N Á O

-

T t c dung d c chu n b nh m nh m c b ng c c t.

D ng chu n: Cho dung d ch chu n amoni 1 mg/L, ti n cho dung d ch thu c th mix I (tùy th tích dung d ch chu n nhi ng thu c th cho vào phù h p) k ti p cho thu c th mix II. nh m n v ch.

Chu n b m y m t th tích m u phù h nh m c 25 mL thêm các thu c th iv ng chu nh m n v ch.

Ti h p thu: Các m u sau khi chu n b trong t i 24 gi trên máy so màu c sóng 635 nm, cuvet 1 cm. Dung d c c t. f. Công th c tính ng chu n hay công th c: S d ng ph n m m AAS tính theo công th

Í L

A Ó H

O Ạ Đ

C

c c sóng 630

640 nm. b. Y u t ng N um c thì ph i l c m u, n u m c có màu thì ph i l c qua than ho t lo i màu.

Lo i b các ion: Ca2+, Mg2+, Mn2+, Fe3+ và các h p ch t h t o t a, t ng ki m. Có th lo i b ng k thu t che v i dung d ch Seinhep hay dung d ch complexon .

Clo c c lo i tr b ng Na2S2O3 hay NaAsO3. c. D ng c - Thi t b Các d ng c th y tinh dùng trong phân tích.

Cuvet. ng c th ng trong phân tích tr c quang. d. Hóa ch t Thu c th mix I, phenol nitropurside: Cân 5 g phenol và 0,025 g nitropurside Na2[Fe(CN)5NO].2H2 c c t 2 l n. B o qu n trong t i 2 tu n.

Thu c th mix II, Alkali Hypochlorite (NaOCl): Cân 2,5 g NaOH và 0,21 g Clo(kho ng 6 mL dung d cc t 2 l n). B o qu n trong 2 tháng.

Dung d ch g c amoni 100 mg/L: S y khô NH4Cl 1000C trong 1 gi ngu i trong bình hút m. Cân chính xác 0,3819 g NH4 nh m c 1000 mL. Hòa tan trong kho cc tr nh m c t i v ch. B o qu n Dung d ch chu n amoni 1 mg/L: Dùng micropipetl y 0,5 mL dung d ch g c amoni nh m nh m c b c c t. Chu n b h ng ngày khi ti n hành phân tích. e. nh L y m u, b o qu n m u: M u l phân tích ammoni ph i phân tích ngay. N u không ph i c nh m u b ng 2 4 mL CHCl3 (tránh tác d ng c a vi sinh v t) cho 100 mL m c và b o qu n 40 c quá 1 tu n ho c có th axit hóa m u b ng H2SO4 n pH<3, làm l nh t 2 50C. Th tích m c nh R a, tráng các d ng c th y tinh.

ng

Am Ac At

0 0 1

0B

T

B Am (A c A t )

h p thu c a m u. h p thu c a chu n. h p thu c a m u tr ng. ng amoni tính theo N trong dung d ch chu ng là 10 µg).

C: N amoni tính theo N có trong m u, mg.

2.2.2. Xác c th i i thu c th phenoldisunfonic nh y khá cao (0,05 ppm). n d th c hi n và r ti n. a. Nguyên t c ng nitrat b tr c quang, d a trên ph n ng ion nitrat v i acid phenol 2,4 disunfonic t o thành h p ch t không màu ng ki m, h p ch b màu t l v i n nitrat có trong m ng nitrat t 10 mg/L.

N Ầ R

T

G N Ư

Y U Q .

P

NH

H

T

Đ

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

b. Các y u t

ng

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

Khi trong m u có ch t h c khi làm khô m u.

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

-

c t o b i H2SO4, n u có m t Cl (n Cl > 10 ppm ) có th kh lo i tr ng này b ng cách pha loãng dung d ch ho c dùng Ag2SO4 t o t a AgCl v i li ng thích h p.

Nit n k t qu phân tích. Có th lo i b ng này b nh nitrit có trong m 3) ho chuy n toàn b sang d ng nitrat v i H2O2 ng nitrat t ng và ng nitrat có trong m u.

Mu i t o thành b ng ki m. Vì v y dung d ch d b v c làm n k t qu hình thành k t t a các mu tránh s k t t a dùng dung d ch EDTANa (Dinatri dihidro etylendinitrilotetraaxetat). c. D ng c - Thi t b Các thi t b phòng thí nghi ng.

Máy quang ph k N i cách th y d. Hóa ch t Dung d ch chu n g c pha t KNO3 (ho c NaNO3) r n tinh khi t, b o qu n trong chai thu h n ch ng c a vi sinh v t. Th i 3 gian b o qu n không quá 2 tháng. Dung d ch chu n s d ng là 10ppm.

Cách pha ch : Hòa tan 0,722 g KNO3 tinh khi y khô t i kh ng không i 105 1100C trong 2 gi b cc nh m c dung tích 1 L thêm cc n v ch. Tr u dung d c dung d ch tiêu chu n có n 100 mg/L (100 ppm), pha loãng ti p 10 l n có dung d ch tiêu chu n nitrat 10 ppm.

Thu c th phenol 2,4 disunfophenic d ng tinh th , d b ch y r a, d phân h y nhi 100o u etylic, không tan trong ete. Thu c th c t o thành b ng cách sunfo hóa phenol không lo i H2SO4 n cb o qu n trong l th y tinh t .

Dung d ch acid phenoldisunfonic (C6H6O7S2): Hoà tan 3 g phenol tinh khi t vào 20 mL H2SO4 c, b o qu n trong l màu t i.

Dung d ch H2SO4: ch ng.

Dung d chCa(OH)2 bão hòa: ch ng.

Dung d ch Ag2SO4 0,01M: lo i b ion ClDung d c 25%): ch nh pH. e. nh M c l y vào chai thu tinh và ti n hành phân tích càng s m càng t t ngay sau khi l y m u. Có th b o qu n m u nhi 2-50C trong vòng 1 ngày. Không b o qu n m u b ng acid vì không th nh riêng ph n nitrat và nitric vì NO2- s chuy n thành NO3- k t qu sai.

Nitrat k t h p v i thu c th d ng khô nên c n ph i cô c n m c khi th c hi n ti p theo.

M u ph pH= 7c nh toàn b nitrat. N u pH th p quá thì nitrat s cao thì s t o thành mu u ch nh pH có th s d ng H2SO4 loãng (0,05 M) ho c dung d ch Ca(OH)2 bão hòa.

Các m u thí nghi m ch a ch ng ph l ng ho c l c qua gi y l c s i th c khi l y ph n m u th .

ÓA

N Ễ I

ÀN

N Ơ

M nh: L y 5mL m u cho vào c n. Thêm 0,5 mL acid phenoldisunfonic, l u. Thêm kho c c t, l u. Chuy n t t c sang nh m c 25 m nh m c t i v yên10 phút và quang c sóng 410 nm.

D ng dãy chu n Chu n b 6 bình chu n v i các th tích chu n (dung d ch NO3- 10 ppm) l t là: 0 mL; 0,1 mL; 0,2 mL; 0,3 mL; 0,4 mL; 0,5 mL. Thêm 0,5mL acid phenoldisunfonic, l yên 10 phút r c sóng 410 nm. f. Tính toán k t qu

lo i tr b ng cách oxy hóa v i H2O2 -

N Á O

T

Đ

-L

H Í

ng

T

ng chu n, mg c l y phân tích, mL i thu c th acid sunfosalixylic d nh y cao.

G N Ư

V: th

O Ạ Đ

Y U Q .

P

NH

H

a. Nguyên t c

0 0 1

0B

ng acid, nitrat ph n ng v i natrisalixylat t o thành h p ch t có màu c a mu i nitrosalixylic. ng baz m nh h p ch t này có màu vàng và màu t l v i n ng ion NO3- có trong m u phân tích. áp này có th ng nitrat t 0,1 20 ppm.

T

N Ầ R

b. Các y u t ng Nh ng ch t h ng gây c n tr cho vi c nh. Có th lo i b b ng cách t o t a v i huy n phù nhôm. c t o b i H2SO4, n u có m t Cl- (n Cl-> 10 ppm ) có th kh lo i tr ng này b ng cách pha loãng dung d ch ho c dùng Ag2SO4 t o t a AgCl v i li ng thích h p. gây n k t qu phân tích c n lo i b ng này b ng nh nitrit có trong m 3) ho chuy n toàn b sang d ng nitrat v i H2O2 ng nitrat t ng và suy ra ng nitrat có trong m u.

Mu i t o thành b ng ki m. Vì v y dung d ch d b v c làm n k t qu hình thành k t t a các mu tránh s k t t a dùng dung d ch EDTANa (Dinatri dihidro etylendinitrilotetraaxetat). c. D ng c - Thi t b ng c th ng. d. Hoá ch t

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

Dung d ch chu n g c pha t KNO3 (ho c NaNO3) r n tinh khi t, b o qu n trong chai thu h n ch ng c a vi sinh v t. Th i 3 gian b o qu n không quá 2 tháng. Dung d ch chu n s d ng là 10ppm.

Cách pha ch : Hòa tan 0,722 g KNO3 tinh khi y khô t i kh ng không i 105 1100C trong 2 gi b cc nh m c dung tích 1 L thêm cc n v ch. Tr u dung d ch, thu c dung d ch tiêu chu n có n 100 mg/L (100 ppm), pha loãng ti p 10 l n có dung d ch tiêu chu n nitrat 10 ppm.

Thu c th natri salixylat r n d ng tinh th màu tr ng, d hút m, hay k t tinh u, ete. thành kh i, d Cách pha ch : Hòa tan 1 g ± 0,1 g natrisalixylat (HO-C6H4-COONa) trong 100mL c. B o qu n trong chai thu tinh ho c chai polyetylen. Chu n b dung d ch m i trong ngày làm thí nghi m.

Dung d ch NaOH: lo i b ng các mu i canxi và magie Cách pha ch : Hòa tan c n th n 200 g natri hidroxit d ng h c.

Thêm 50 g dinatri dihidro etylendinitrilotetraaxetat ng m 2 phân t c (EDTANa) ngu n nhi c t i 1 lít. B o qu n trong chai polyetylen. Thu c th này có th b n trong th i gian dài.

Huy n phù nhôm Al(OH)3: Lo i b ch t h c Cách pha ch : Cân 12,5 g AlNH4(SO4)2.12H2 n 60o ch NH4 c, l yên 45 phút, r a g n v cc n th t s ch ion Cl-.

Dung d ch natri nitrua: Lo i b ng c a nitrit Cách pha ch : Hòa tan c n th n 0,05 g natri nitrua vào kho ng 100 mL. B o qu n trong chai th y tinh. Thu c th này có th b n trong th i gian dài. e. nh M c l y vào chai thu tinh và ti n hành phân tích càng s m càng t t ngay sau khi l y m u. Có th b o qu n m u nhi 2-50C trong vòng 1 ngày.

Các m u thí nghi m ch a ch ng ph l ng ho c l c qua gi y l c s i th c khi l y ph n m u th .

Vì nitrat k t h p v i thu c th d ng khô nên c n ph i cô c n m c khi th c hi n ti p theo.

M u ph pH= 7c nh toàn b nitrat. N u pH th p quá thì nitrat s t o thành mu u ch nh pH có th s d ng H2SO4 loãng (0,05 M) ho c dung d ch Ca(OH)2 bão hòa. N u b o qu n m u b ng acid thì không th nh riêng ph n nitrat và nitric vì NO2- s chuy n thành NO3- k t qu sai.

Khi trong m u có ch t h lo i tr b ng cách oxy hóa v i H2O2 c khi làm khô m u.

M nh: Dùng pipet l y 10 mL m u cho vào c c (m c ch nh v môi ng trung tính). Thêm 0,5 mL dung d ch natri nitrua và 0,2 mL acid axetic. Sau nh n khô trong n i cách thu ch natri salixylat, tr nh n khô l n n a. L y c c ra kh i n i cách thu ngu i c n nhi phòng. c và hoà tan c n trên c c b ng cách l c nh h n c, ti p theo là 10 mL dung d ch ki m. h pl

N Ễ I

ÀN

N Á O

T

Đ

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-

Í L

A Ó H

ng

N Ơ

Chuy n h n h nh m nh m c t i v ch b ng cc h p thu cùng v i dãy chu n = 410 nm.

D ng dãy chu n: Chu n b 6 bình tam giác chu n v i các th tích chu n (dung d ch NO3- 10 ppm) l t là 0 mL; 0,1 mL; 0,2 mL; 0,3 mL; 0,4 mL; 0,5 mL. Các c ti p theo ti u phân tích. f. Tính toán k t qu

T

0 0 1

0B

nitri

O Ạ Đ

c quang v i thu c th sunfanilic và naphthylamin nh, n u hoàn toàn không có ch t c n tr thì n phát hi n t i thi u c 2 , tùy thu c vào thi t b s d ng ng h nh lu t Beer khi n i v i m u có n cao thì c n ph i pha loãng m u. a. Nguyên t c Nitrit trong m t th tích chính xác m c tham gia vào ph n ng diazo hóa v i sunfanilic và t o thành ph m màu h ng tím azo t i pH t 2 2.5, h p thu c i c song 520 nm. Ti h p thu c a m u và dãy chu n cd u ki n t ng nitrit có trong m u. n ng: SO3H-C6H4-NH2 + NO2- + 2H+ HO3S-C6H4-N+ N + 2H2O HO3S-C6H4-N+ N + -C10H7NH2 HO3S-C6H4-N=N- C10H6NH2 + H+

N Ầ R

T

T

ng chu n, mg c l y phân tích, mL

V: th 2.2.

2.2.3.

Y U Q .

P

NH

G N Ư

H

b. Các y u t

ng

ch n l c r t cao, ch khi có m ng r t l ng g p 100 l n) c a cloramin, clo, thiosunfat, natripolyphotphat và Sb, Fe3+, Pb2, Hg2+, Ag+ thì m i gây ra sai s kho ng 10%, lo i b ng c a chúng b ng cách pha loãng. ch v i m ng nh ch ch k t qu c khi phân tích c n thi t ph i l c ch a nh ng ch t keo, ph i làm trong b ng alumin hydroxit. c. D ng c - thi t b Pipet các lo nh m c 25 mL, máy quang ph . d. Hóa ch t

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

Dung d ch NO2- 250 ppm: Hòa tan 1,232g NaNO2 tinh khi t trong 1000 mL. chu n l in b ng dung d ch KMnO4 0.05N (KMnO4 0,05N: cân 1,6g KMnO4 c c t = 1lít).

Dung d ch NO2- 10 ppm: Pha loãng dung d ch NO2- 250 ppm. (Dung d ch chu n c pha t NaNO2 r n tinh khi t. khi pha dung d ch chu n g c c n cho thêm CHCl3 tránh ng c a vi sinh v t. N s d ng 10 ppm. Nitrit r t d b chuy n hóa thành nitrat nên ch pha và s d ng ngay trong ngày.)

Dung d ch acid sunfanilic 1% (Griess A): Hòa tan 5 g acid sunfanilic trong 32,5 mL HCl c cc n 500 mL.Acid sunfanilic là ch t r n, b phân h y khi trong không khí, m c c: 0,8g (10ºC); 1 g u (20ºC); 1,45 g (30ºC); 1,99 g (40ºC); 6,6g (100ºC). H etylic, ete, benzen. Hòa tan trong dung d ch cacbonat và ki m. Tác d ng v i nitrit t o c s d ng r tìm amin, amoniac, phenol và naphtol.

Thu c th -naphthylamin (Griess B): Hòa tan 0,6g -naphthylamin trong 100 mL Thu c th -naphthylamin (1aminonaphtalen) d ng hình kim nh , màu tr ng, có mùi khó ch u. Trong không khí nh t, r t d c là 0,17g. D tan trong u etylic, ete và acid clohydric loãng, d b s m màu do oxy hóa. c th Griess A và Griess B ng acid và b o qu n trong chai kín, t i màu.

Dung d ch CH3COOH 5N. e. nh M nh nitrit có th c l y và ch a trong bình nh a ho c bình th y tinh, không c n cho thêm ch t b o qu n, ch c n làm l nh 2-5ºC ho nh -20ºC h n ch ho ng c a vi sinh v t chuy n nitrit thành nitrat ho c amoni) n u không u ki n phân tích ngay. Th i gian b o qu ng m u l phân tích không nh N um ub c, có ch t r ng, có th l c m y th tích chính xác lên màu cùng dãy chu cd nh m c 25 mL. M u phân tích: L y m t th tích m u thích h p, thêm 1 mL dung d ch CH3COOH 5N. Thêm 0,5 mL Griess A yên 5 phút. Thêm 0,5 mL Griess B cc t2 l nv c sóng 520 nm.

M u chu n: chu n b 5 bình chu n v i các th tích chu n (dung d ch NO2- 10 ppm) l c ti p theo ti t u phân tích. f. Tính toán k t qu L th chu n trong h t A C. T ng c a NO2- trong m u.

N Ễ I

V: th

Đ

ÀN

N Á O

-

T

ng nitri ng chu n, mg c l y phân tích, mL

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Í L

A Ó H

2.2.3.2 (1-naphthyl)-ethylenediamine octhophosphoric.

dihydrochloride

ng

N Ơ

-aminobenzen sufonamid và Nacid

NH

xác c sinh ho c th i và c thô.

N ng nitrit N t i 0,25 mg/L có th c khi s d ng th tích m u th t Khi s d ng các cuvet có chi ng m u th 40 mL, gi i h n phát hi nh n m kho ng gi a N= 0,001 ÷ 0,002 mg/L. S d ng m u th và cuvet có chi ng quang 40 mm, n ng nitrit 0,062 mg/L s h p thu vào kho .

S d ng m u th và cuvet có chi ng quang 10 mm, n ng nitrit 0,25 mg/L s h p thu vào kho ng 0, . a. Nguyên t c Ph n ng c a nitrit trong m u th v i thu c th 4 -aminobenzen sufonamid v i s có m t c a acid octhophosphoric pH = 1, t o mu i diazo, mu i này s t o thu c nhu m màu h ng v i N-(1-naphthyl)-ethylenediamine dihydrochloride c thêm h p thu 540 nm. vào b ng thu c th 4 n ng:

0 0 1

0B

N Ầ R

G N Ư

O Ạ Đ

Y U Q .

P

T

H

T

b. Các y u t ng N ki m c a m pH t 1,9 0,1 sau khi x lý ph n m u th và pha loãng t i 40 mL, dung d ch acid octhophosphoric b sung s c thêm vào c khi pha loãng.

S có m t c a cloramin, clo, thiosunfat, natripolyphotphat và s t (III) gây nhi u m . c. D ng c - thi t b T t c các d ng c th y tinh ph c làm s ch c n th n b ng acid clohidric 2 v c.

Các thi t b phòng thí nghi ngvà quang ph k thích h p cho vi c sóng 540 nm, cùng v i các cuvet có chi u dài ng quang trong kho ng t 10 n 50 mm. d. Hóa ch t

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

Trong quá trình phân tích, ch dùng thu c th thu c lo i phân tích và ch dung c c t ho tinh khi Acid octhophosphoric, dung d ch 15 mol/L (1,70 g/mL).

Acid octhophosphoric, dung d ch 1,5 mol/L: dùng pipet l y 25 mL acid c. Khu u và làm ngu i t i nhi phòng. Chuy n dung d nh m c dung tích 250 mL và pha loãng t i v ch. B o qu n trong bình th y tinh t i màu, dung d ch b n ít nh t trong vòng 6 tháng.

Thu c th màu: Hòa tan 40,0 g ± 0,5 g 4-aminobenzen sufonamid trong h n h p c c trong c c th y tinh có m . Hòa tan 2,00 g ± 0,02 g N-(1-naphthyl)-ethylenediamine dihydrochloride trong dung d ch t o thành. Chuy n dung d nh m c n v ch. L u.

Thu c th màu 4-aminobenzen sufonamid và N-(1-naphthyl)-ethylenediamine c b o qu n trong l th y tinh t i màu, dung dihydrochloride d ch b n trong 1 tháng n u gi nhi t 2÷5ºC. Thu c th này là ch c. Tránh ti p xúc v i da ho c nu t ph i các thu c th thành ph n c a nó.

Dung d ch NO2- 100 ppm: Hòa tan 0,4922 g ± 0,0002 g natri nitric (s y khô nhi t 105ºC trong th i gian ít nh t 2 gi ) trong kho c. Chuy n toàn b dung d nh m c dung tích 1000 mL và pha loãng t i v ch.

Dung d ch NO2- 1 ppm: Dùng pipet chuy n 10 mL dung d ch nitrit 100 ppm sang nh m c dung tích 1000 mL và pha loãng v c t i v ch. Chu n b dung d ch này khi s d ng và lo i b sau khi s d ng. e. nh M u phòng thí nghi ng trong bình th y tinh và ph c phân tích càng s m càng t t trong vòng 24 gi sau khi l y m u. Có th b o qu n ng n h n t 1 n 2 ngày nhi -20°C ho c b o qu n 4°C. Th tích ph n m u th l n nh ng m u này thích h p cho vi c xác nh n nitrit t i 0,25 mg/L. Ph n m u th nh s d nh nitrit có n ng u m u thí nghi m có ch a các ch ng, thì ph l ng ho c ph i l c qua bông th c khi l y ph n m th .

M u phân tích: Dùng pipet chuy n ph n m u th cl nh m c 50 mL, và n u c n thi t pha loãng v ct u thi t y u là ph u ch nh th tích t i 40 mL ± mb c (sau khi thêm thu c th ) cho ph n ng.

Dùng pipet thêm 1 mL thu c th màu. L u và pha loãng v c t i v ch.

L pH trong g n này ph t 1,9 ± 0,1. N u m u th có tính ki t sau khi x lý và pha loãng t i 40 mL, thì b sung dung d ch acid octhophosphoric 1,5 mol/L ys pH nh. h p thu c a dung d ch (sau khi thêm thu c th ít nh t 20 phút) c sóng 540 nm, trong cuvet có chi ng quang thích h p, s d c làm dung d ch i chi u.

N Ễ I

ÀN

N Á O

-

Í L

A Ó H

10

N u màu c a m u th

N Ơ

u có th làm nhi u vi h p thu thì x lý 2 m u thay thu c th màu b ng 1 mL dung d ch acid

octhophosphoric 1,5 mol/L. M u tr ng: Ti n hành m u tr th b ng 40 mL ± 2mL c.

M u chu n: Ti n hành dãy chu n g nh m b ng 2.2). Pha loãng dung d ch ch a trong m i bình v t t i 40 mL ± 2mL và ti n hành c ti p theo d nh trong b ng sau: các cuvet có chi B ng 2.2 Chi

0,00 0,50

G N Ư

1,00

B 0 0

T

N Ầ R

V

T

Y U Q .

P

O Ạ Đ

Chi

nm u

cho th tích c a dung u phân tích, s d ng

ng quang c a cuvet (mm)

10 và 40 ho c 50 40 10 và 40

1,50

40

2,00

40

2,50

10 và 40

5,00

10

7,50

10

10,00

10

th c

h ng v th ph i tuy n tính và ph f. Tính toán k t qu

V: th

NH

ng quang c a cuvet ng v i th tích NO2- 1 ppm (mL)

Dung d ch NO2- 1 ppm (mL)

H

ng

i v i t ng chi u dài ct

.

ng nitri ng chu n, mg c l y phân tích, mL

T

Đ

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch -

: +

c t o ra acid hypoclorit Cl2 + H2O HCl + HOCl Acid hypoclorit k t h p v i NH4+ t o thành Cloramin. Khi nhi n ng di OH- + NH4+ NH3 + H2O 4OH NH3 2Cl + H2O monocloramin NH2 2 + H2O dicloramin NHCl2 3 + H2O tricloramin Quá trình k t thúc sau 3 phút khu y tr n nh . T m oxy hóa h t cloramin và c xu t hi n clo t do g t bi n. Sau khi kh h t NH4+ c còn l ng clo n, ph i kh clo c khi c i tiêu th : Kh clo c sau khi l c b ng natrisunfit (Na2SO3) Na2SO3 + Cl2 + H2 2SO4 Kh clo c sau khi l c b ng trionatrisunfit (Na2S2O3) 4Cl2 + Na2S2O3 + 5H2 2SO4 Quá trình di n ra hoàn ch nh sau 15 phút khu y tr u hóa ch c. clo tn clo clo -acid axe t. clo clo v m t kinh t g.

A Ó H

N Ễ I

N À Đ

N Á O

T

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-

Í L

3

g clo

Y U Q .

P

BrBr + O3 + H+ = HBrO + O2 3,

+

-

4

-

Cl-

NH3 + HBrO =NH2Br + H2O NH2Br + HBrO = NHBr2+ H2O NH2Br + NHBr2 = N2+ 3Br- + H+ clo

Br-.

3.1.5.

3.1.5.1

0B

0 0 1

c b a Mu n kh NH4+ra kh c ngu n lên 10,5 11, bi n 99% NH4+ thành khí NH3 c.

Nâng pH c nâng pH c c thô lên 10,5 11, ng dùng vôi ho c xút. Sau b l c phaacid 10,5 11,0 xu ng còn 7,5.

Tháp làm thoáng kh khí amoniac NH3 c thi t k kh khí amoniac u vào 20 40 mg/L u ra kh ng còn l i 1 2mg/L, y hi u qu kh khí c a tháp ph t 90 95%. Hi u qu kh khí NH3 c a tháp thu c nhi u nhi c c.Khi nhi c và s ng ion NH4+ chuy n hóa thành NH3 i ion kh NH4+ ra kh c có th áp d c qua b l c cationit.

Qua b l c cationit, l p l c s gi l i ion NH4+ c trên b m t h t và c ion Na+ kh NH4+ ph i gi pH c c ngu n l t l c cationit s gi l i c ion H+ làm gi m hi u qu kh NH4+.

Khi pH > 8 m t ph n ion NH4+ chuy n thành NH3 d ng khí hòa tan không có tác d ng v i h t cationit.

-

4

NH -

t

Clo

N Ơ

)

clo

Khi cho Clo

ng

c truy n th ng x lý amoni tr ng trong h c bi t là v i chu trình c n th x lý amoni, là quá trình chuy n hóa sinh hóa các h p ch t h thành các h p ch t vô c lo i b n: G nitrat hóa. a. Quá trình nitrat hóa Vi khu n nitrat hóa: Các lo i sinh v t tham gia vào quá trình nitrat hóa g m nitrosomonas và nitrobacter.

Các vi sinh v t này là lo i t ng b i vì chúng ti p nh ng cho s sinh ng và t ng h p t bào t s oxi hóa các h p ch c CO2 các h p ch t h hai lo i vi sinh v u có yêu c u v ng riêng bi t cho s

N Ầ R

T

O Ạ Đ

T

G N Ư

H

nhi u so v i vi sinh v t d ng. Nhi u lo i kim lo i n ng ho c các h p ch t h có th c ch s phát tri n c a vi sinh v t nitrat hóa. Nitrosomonas ch có th oxi hóa amoni thành n nitrobacter ch oxi hóa nitrit thành nitrat.

Hình 3.1 Vi khu n NitrosomonasII (Yuichi Suwa) và Vi khu n Nitrobacter

u ki n t phát tri n c a 2 lo i vi khu n trên: Nhi : Kho ng nhi t 25 30oC là thích h p cho vi c n t i nhi xung quanh 30oC t nitrat hóa là cao nh t. ng, s chuy n hóa c a amoni thành nitrat thông qua nitrit b i vi c coi là x ng pH t n sinh v t nitrat hóa t ki m, trong khi quá trình nitrat hóa pH acid t qu do ho ng c a

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

N Ơ

ng. K t lu c t s quan sát t phát tri n c a vi vi sinh v t d khu n nitrat hóa trong h th i ta th y r ng pH t nitrosomonas và n ng n m trong kho ng 7,5 9,0 và 7,0 9,3. S oxi hóa nitrit b gi m t i pH ki m do s c ch c nh tranh gi a NO2- và OH-. S oxi hóa nitrit b gi m t i pH th p, ph thu c vào s t o thành acid nitric t do. ng:S oxi hóa c a NH4+ và NO3- x c oxi hóa thành nitrit NH4+ + 3/2O2 Nitrosomonas NO2- + 2H+ + H2O Vi khu n th c hi n quá trình này th y v c ng t có tên là nitrosomonas c l có tên là nitrosococcus. europara và trong th y v c 2: Oxi hóa NO2- thành NO3NO2- + 1/2 O2nitrobacter NO3ng c ng có th vi + NH4+ + 2O2 3 +2H +H2O (1) cho ph n ng x y ra hoàn toàn mu n oxi hóa 1g NH4+ c n 4,57 g O2.

Ph n ng t o sinh kh ng th i v i quá trình n trình: + NH4 + HCO3 + 4CO2 + H2 5 H7 O2N + 5O2 (2) bào vi khu n 5H7O2N là công th K th ng c ng c a quá trình oxi hóa và t o sinh kh i là: + 22NH4+ + 37O2 + HCO3- + 4CO2 5H7O2N + 21NO3 + 20H2O + 42H T y r ng tính ki m s gi m d n trong su t quá trình nitrat hóa.

Hi u qu c a quá trình nitrat hóa: V n t c quá trình nitrat hóa ph thu c vào tu i th bùn (màng vi sinh v t), nhi , pH c ng, n vi sinh v ng amoni, oxi hòa tan, v t li u l nhi cao thì quá trình di n ra thu n l Quá trình nitrat hóa di n ra có hi u qu ng oxi hòa tan l mg/L. V ng oxi hòa tan 2mg/L, hi u su t c a quá trình gi n nitrat hóa có kh t t th p, do v y vi c l a ch n v t li u l sinh v ng quan tr ng t i hi u su t làm s ch và s quan s n ph m c a ph n ng sinh hóa. b. nitrat hóa t s loài vi khu n nh u ki n k khí kh NO3- thành s n ph ng 2, NO, N2O là nh ng ch t có k t ng.

Vi khu nitrat hóa: Không gi n nitrat hóa t n nitrat hóa, vi khu n nitrat hóa là vi khu n d ng.Các lo i ph bi n là Bacillus. Micrococcus, Pseudomonas, Achromobacter

N Ễ I

ÀN

N Á O

T

Đ

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-

Í L

A Ó H

ng

O Ạ Đ

Y U Q .

P

NH

T

Hình 3.2 Vi khu n Bacillus

0 0 1

0B

ng k khí, các vi khu n này s d ng NO3- hay NO2- là ch t nh n n t cu i cùng và s d ng các h p ch t h t ng. Các ch t h bao g m methanol, axetat, glucozo, etanol và m t s h p ch t khác, metanol (CH3OH) t, vì v c s d ng r . ng: nitrat hóa là quá trình g c, s d ng metanol là ch n t có th c bi u di CH3OH + 3NO32 + CO2 + 2H2O CH3OH + 2NO22 + N2 + H2O +2OH ng c ng: 5CH3OH + 6NO32 + 3N2 +7H2O + 6OH B i vì s t ng h p t bào x ng th i v i s kh ng h p bao g m c c vi t l 58NO3- + 80CH3OH + 98H+ 30CO2 + 24N2 +10C5H7O2N + 174H2O N c có oxi hòa tan, s làm gi m hi u su t c a quá trình kh nitrat hóa, do các vi khu n s s d ng O2 thay cho NO3- hay NO2t nh n t t ph n ng kh nitrat, b ng cách b sung thêm m ng methanol c: 3O2 + 2CH3 2 + 4H2O 3.1.5.2 Quá trình Sharon a.

Quá trình Sharon (Single reactor system for High Ammonium Removal Over Nitrite) là m t quá trình m n quá trình nitrat hoá bán ph u ki n này góp ph n làm gi m chi phí cho quá trình hi u khí. Quá trình Sharon r ng cho vi c lo i b c th i có n amoni cao (>0,5 g NH4+ /L c nh ng thành nitrat hoá v t i nh ng u ki n c th c hi n mà không có b t k s sinh kh i c a bùn (SRT) cân b ng v i th l c (HRT). Trong nhi u h th ng n u ra ch ph thu c vào t ng (1/SRT) c a vi khu n liên quan mà không ph thu c vào n ng u vào. Trong quá trình Sharon luôn ti n hành nhi 25oC s di n ra s sinh ng nhanh chóng c a các vi khu n oxi hoá amoni ch n l c. Tuy nhiên các sinh v t này có ái l c th p v i amoni (h ng s ái l c này là 20 40 mg NH4+/L u này s n trong th c t là các dòng ra c a quá trình Sharon s có n amoni khá cao

T

N Ầ R

G N Ư

H

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng thích h x c th i (50-100 mgN NH4+/L). Vì v có n amoni cao (>500 mgN-NH4+/L) . c quá trình nitrat bán ph n nh, các thông s có th i trong quá trình ti , pH, HRT, n ch t n n, DO c u khi n trong t s h n ch là vi u khi n các thông s này có quá trình ph n th g n hành v i các thi t b l n. b. m c a quá trình Sharon So v i các quá trình khác, quá trình Sharon xem ra là kh thi nh t trong vi c gi m nn c th i có n amoni cao. Hi u su t lo i b có th u khá nh b i ch c n c khu y tr n t t v i kích c v a ph i mà m t thi t b thùng ph n không có s . Quá trình này không t o ra bùn hóa h c và t o ra khá ít bùn sinh h n khá ít oxi do quá trình oxi hóa ch u này góp ph n ti t ki ng và vi c ph hêm ngu n cacbon vào. So v i nitrat hóa truy n th ng nitrat, quá trình Sharon c ng và 40% cacbon thêm vào. + NH4+ + HCO3- + 0.75 O2 4 + 0.5 NO2 + CO2 +1.5 H2O ng d ng quá trình Sharon c. c ng d x c lo i ra t quá trình phân h y bùn t b ph n c này s c quay vòng. Theo lý thuy u vào trong quá trình Sharon ch a m ng cân b ng v s mol gi a amoni u này phù h p v c th i c a quá trình phân h u ra c a quá trình Sharon s ch a m t t l amoni: nitrit c n thi t u này c n cho dòng vào c a quá trình anammox. Quá trình Sharon ng d ng th c hi n v u ra c a quá trình phân h c ti n hành nhi 30-40oC trong m t thi t b ph n u nhi t mà không có b t k s sinh kh i nào.

Trong thi t b ph n cs d Anammox ch có 50% amoni c c chuy n thành nitrit: + NH4+ + HCO3- + 0,75 O2 4 + 0,5 NO2 + CO2 +1,5 H2O T n ng này ta có th th y r ng vi baz vào là không c n thi c bùn t quá trình phân h y y tính ki m ( d bù l i cho vi c t o thành s n ph m acid n 50% amoni b oxi hóa. Kh t o ra m t h n h p 50:50 c a amoni và nitrit v i quá trình ng rãi trong h th ng qui mô phòng thí nghi m v i dòng c bùn. K t qu cho th y có th cs nh trong vi c chuy n hóa.

3 c oxi hóa thành nitrit t /ngày mà không u khi n pH. Vi khu n oxi hóa amoni có kh cn nitrit c cao (0,5 g NO2-/L) pH=7. c ng d x c th i bãi chôn l c th i bãi chôn l p là m t h n h p ph c t p c c và các ch t gây ô nhi u cao, có th có kim lo i n c sinh ra trong quá trình phân h y các ch t th i c chôn l cb y th m qua các ch t th i. c th i c a quá trình phân h y y m khí mà ph n n i trên (ph c th i lo i) n hình v n amoni cao (800 - 1000mg NH4+ /L) v i t dòng là m t m th c th i lo l ki m/amoni th p s thích h p cho quá trình nitrat hóa

N Ễ I

ÀN

N Á O

T

Đ

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-

Í L

A Ó H

1

ng

N Ơ

00

0B

c ng d ng cho x c th i lo i c a bán ph n. Vì v quá trình phân h y y m khí.

3.1.5.3. Quá trình Anammox a.

Quá trình Anammox là quá trình oxi hóa amoni y m khí (Anaerobic ammonium oxidation-Anammox c oxi hóa m t cách tr c ti p thành khí N2, v i amoni là ch n t , còn nitrit là ch t nh nt t o thành khí N2 u qu và kinh t i quá trình lo i b amoni ng t c th i có ch a nhi mc so v ng là ch i nhu c u n ngu n cacbon h c nitrat hóa bán v ph c ph c ti chuy n ch m t n a amoni thành nitrit. S n ph m chính c a quá trình Anammox là N2, tuy nhiên kho ng 10% c c chuy n thành nitrat. n ng: D a trên cân b ng kh i qua quá trình nuôi c y làm giàu Anammox a quá trình Anammox NH4+ + 1,3 NO2- + 0,066 HCO3- + 0,13H+ 2 + 0,26NO3 + + 0,066 CH2O 0,5 N0,15 + 2,03 H2O chuy n hoá n i bào c a ph n ng Anammox n nay v n c làm sáng t hoàn toàn. S d ng v u (15 ch sinh hoá c a ph n ng Anammox ngh u tiên vi khu n Anammox kh nitrit (NO2-) thành hydroxilamin (NH2 hydroxilamin và a thành hydrazine (N2H4 c. Cu i cùng hydrazin b oxi hoá thành N2 và electron l c tái s d ng cho quá trình kh nitrit ti p theo.

T

N Ầ R

G N Ư

O Ạ Đ

Y U Q .

P

NH

T

H

N-IIIH4+

N-IH2OH

N+IIIO2-

N-IIIH4+ e-

N-II2H4

Sinh kh i

e-

N02 Hình 3.3 Anammox

Anammox

Anammox HCO3- .

S k t h p hai quá trình nitrat hóa bán ph n và quá trình Anammox, thì trên th c t nitrit là h p ch t trung gian trong c hai quá trình. Vì v y nitrat hóa bán ph n r t

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

l c anionit các ion SO42-, NO3anionit b ng dung d ch mu 3.3.

Anammox m b o lo i b toàn b thu n ti n và kinh t t quá trình hoàn toàn t ng. c th i th c t . M t Tuy nhiên quá trình Anammox khó áp d ng cho vi c x tr ng ng d ng quá trình Anammox im nb u lâu ng ch m c a vi khu n anammox (th dài, ch y u là do t là kho n anammox là vi khu n y m khí và t nuôi c y. Vì v c phân l p trong ng nuôi c y s c am hi u v sinh lý h ng l c h c c a vi khu n anammox im n.

c th c nghiên c, sinh h c, v t lý ... c m t mô hình x có th ng phân tích m t cách t ng quan nh t c th c

O Ạ Đ

Hi u su t x

G N Ư

X lý

Hình 3.4 Vi khu n Anammox Candidatus Brocadia (John Fuerst/Rick Webb)

ng d ng quá trình anammox Công ngh oxi hóa amoni k khí (anammox) là m t công ngh có ti hi u qu kinh t c lo i b c th i bãi chôn l ch a m ng cao amoni và các ch t h cho quá trình anammox x y ra hoàn toàn c n m c nitrat bán ph t o thành t l thích h p gi a NO2-/NH4+. ng d ng quá trình anammox vào x lý dòng th i c a công nghi p cá h p.Dòng th m c bi ng ch t h u y y m khí dòng th c kho ng t 70n t o thành m ng l n amoni (5000mg/L) do s phân h y c a protein, vì v y làm cho dòng th i có m t t l C/N th u này phù h dùng pháp anammox k t h p v x lý. c th i ch ng cao c a amoni và ít ch t h a thi t b phân h c x lý b u ki n v i ch t nghiêm ng t và t ng c c ch m c a vi khu n anammox n ch vi c ng d ng vào nh ng thi t b ph n ng qui mô l n. M c dù v t vài thành công trong vi c ng d ng anammox c th i công nghi p th c t . nitrate NO3kh nitrat dùng l c th m th c i ion trong các b l c ionit. u ki n áp d ng c n < 1mg/L.T ng ion NO3- và SO42- và Cl- có s c ph i nh mg/L ng ion Cl- l n nh ng. Vì khi l c qua b

N Ễ I

ÀN

TO

ÁN

Đ

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-

LÍ

-H

ÓA

10

NH

u công trình x vào v nl áp d ng trên m t ph m vi r v d ng và hi u su t làm vi c c nghiên c u và ng d ng.

B

b.

N Ơ

c gi l i, thay b ng ion Cl- khi hoàn nguyên b l c

Y U Q .

P

c

x lý

B 0 0

TR

ẦN

T

c th i

ng h u NH3 NH4+

NO3

B c II

10-20%

0

0

15-50%

< 10%

Hi u th p

su t

0

40-70%

Hi u th p

su t

0

0

80-90%

X lý b

Quá trình nitrat

5-10% 10-30%

c

Vi khu n h p th

kh

Thu ho ch t o

Ch chuy n thành NH4+

Quá trình nitrat hoá

X lý có gi i Chuy n hoá 0 h n thành nitrat

H oxy hóa

Ch chuy n thành NH4+

Các

Hi u su t x lý %

-

ng

H

B cI

ng

30-70%

70-95%

y u hoá Thu ho ch Thu ho ch 50-80% NH3- sinh kh i sinh kh i

5-20%

Tách b ng y u X lý b i quá các quá hoá làm trình nitrat 20-90% - trình NH3 thoáng và kh nitrat

c

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

Châm clo

Kém

nh

90-100%

0

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

N Ơ

80-95%

Cacbon dính bám

50-70%

Hi u th p

su t Hi u th p

su t

30-50%

Hi u th p

su t Hi u th p

su t

i ion có Hi u su t th p, 80-97% ch n l c v i amoni kém nh i ion có Hi u su t th p ch n l c v i nitrat

Hi u th p

su t

C TH I U TÌM HI thêm ki n th c h c và bi t thêm nhi pháp phân tích các ch c th i.

Bên c c nh ng nguyên nhân n tr ng ô nhi m hi ng c a các h p ch n h sinh thái, c tìm hi u nh n nào m ra c hi n nay . ph n nào cách kh c ph c tình tr ng ô nhi Tuy nhiên do th i gian tìm hi u còn h n h p, s tìm hi u có th các v n nên chúng em mong s a Th y Cô và các b n.

NH4

20-30%

10-20%

0

70-95%

75-90%

70-90%

G N Ư

t lý L c

30-95% N d ng Hi u c nh th p

Làm thoáng

0

K t t a b c c Th m th

su t Hi u th p

60-95%

n 100% N d ng 30-50% c nh c

60-90%

60-90%

su t

20-40%

0

50-90%

30-50%

40-50%

60-90%

80-90%

Qua b

N Ễ I

ÀN

N Á O

-

Í L

A Ó H

0B

0 0 1

u qu x y vi c x ng c cho hi u qu r t cao. Cùng v i vi c ng d h kh c th c (châm clo), v t lý (th i ion...Theo th ng kê các nhà máy ng d ng các công ngh x d ng bi n pháp th i khí, 8/1200 nhà máy s d ng bi n pháp châm clo và duy nh t có 1 nhà máy là s d ng bi n i ion. S ng bi n, ph c t p trong quá trình v n hành và b ng.

NH

TIÊU NO 2 , NO3 ,

Qua quá trình tìm hi u v hoá h c

ng

N Ầ R

O Ạ Đ

Y U Q .

P

T

H

T

T

Đ

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

N Ơ

TI NG VI T [1] PGS.TS Nguy c. X c th i b c. u x lý amoni b cs [2] PGS.TS Tr nh Lê Hùng. Khóa lu d ng các vi khu n t i h c Khoa H c T Nhiên i hoc Qu c Gia Hà N i.

[3] S : 47/2011/TT-BTNMT. nh quy chu n k thu t qu c gia v ng.

[4] C ng T m Nhìn Xanh.Tài li u k thu thu t x c ng . http://www.gree-vn.com/tailieu.htm [5] TCVN 4561c.

[6] TCVN 4562n c. c.

[7] TCVN 4563[8] TCVN 5988-1995 (ISO 5664-1984). Ch cnh amoni t và chu .

[9]TCVN 6178: 1996 (ISO 6777: 1984 E).Ch c nh nitrit ph c ph h p th phân t .

[10] TCVN 6180-1996 (ISO 7890-3-1988). Ch c nh nitrat tr c ph dùng acid sunfosalixylic.

[11] TCVN 6987: 2001. Tiêu chu c th i công nghi p th c bi n ven b dùng thao và gi i trí. cho m c [12] TCVN 5945: 2005. c th i công nghi p Tiêu chu n th i. c th p Th c Ph m TP H Chí Minh.

TI NG ANH [14] American Public Health Association, American Water Works Association, Water copyright 1999.

N Ễ I

ÀN

N Á O

T

Đ

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-

Í L

A Ó H

0B

0 0 1

- A Practical Guide to the Design and Implementation of Freshwater Quality Studies and Monitoring - Published on behalf of United Nations Environment Programme and the World Health Organization © 1996 UNEP/WHO. [16] EPA Method 352.1: Nitrate by Colorimetry. Official Name: Nitrogen, Nitrate (Colorimetric, Brucine).

ng

N Ầ R

T

NH

Tiêu chu n c a EPA (U.S Enviromental protection Agencyo v môi ng Hoa K i v i NO2c c p u ng tr c ti t quá 1mg/L . c c p u ng tr c ti p NH4+ t quá Theo tiêu chu 0,5mg/L. Theo tiêu chu n c iv c c p u ng tr c ti ng NO3t quá 10 mg/L. B nh v hàm l c u ng c a m t s qu c gia, t ch c.

STT T ch c/ Qu c gia mg/L) mg/L) 1 WHO 45 ...

2 TCVN 5501-91 50 0.1 3 Canada 10 1 4 EEC 50 0.1 5 c 50 0.1 Vi t Nam B ng 1.2 Gi i h n n các h p ch t c c u ng do B Y t ban hành. c x p vào nhóm các ch tiêu c u b ng ch a trong tiêu chu n theo quy nh 1329/2002/BYTa B Y t ).

Gi i h n t i STT Ch tiêu v 1 ng Amoni tính theo NH4+ 1.5 mg/L 2 ng nitrat 50 mg/L 3 ng nitrit 3 mg/L Theo quy nh c a b ng B Y t v vi c ban hành ch tiêu v ng s Tiêu chu n th i B ng 1.3 Tiêu chu n cho phép th i v i ch tiêu t Khu v c Tiêu chu n th i t mg/L) Khu v c tinh khi t < 30 Khu v c A < 60 Khu v c B < 60 Khu v c bi t < 60 Ngu n: Tiêu chu n cho phép th i ch t gây ô nhi m ngu c (Tiêu chu n áp d ng ngày 01/01/2008) B ng 1.4 Giá tr gi i h n các thông s và n các ch t ô nhi c th i công nghi c bi n ven b dùng cho m thao và gi i trí.

Ph M Thông s F1 F2 F3 1. Nhi , oC 50 50 50 Không khó Không khó Không khó 2. Mùi, c m quan ch u ch u ch u 3. Màu, Pt-Co v i pH = 7 30 30 30

G N Ư

O Ạ Đ

Y U Q .

P

T

H

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng, mg/L 100 80 60 4. Ch t r 5. pH 5.5 8.5 5.5 8.5 5.5 8.5 6. BOD5 (20oC), mg/L 50 40 30 7. COD, mg/L 100 80 50 8. Asen, As, mg/L 1 0.5 0.1 9. Chì, Pb, mg/L 0.5 0.4 0.4 10. Crom VI, Cr, mg/L 1 0.5 0.1 11. Florua, F-, mg/L 25 25 15 12. Th y ngân, Hg, mg/L 0.005 0.004 0.004 13.Sunfua, mg/L 1 0.5 0.5 ng s , mg/L 20 15 10 15.Photpho t ng s , mg/L 6 5 4 16. D u m khoáng, mg/L 5 5 5 17.D u m ng th c v t, mg/L 10 10 10 18.Ch t ho ng b m t, mg/L 10 5 5 19.Coliform, MPN/100 mL 3000 3000 3000 Chú thích F là th ng, m3/ngày (24 gi ) F1 t 50 m3 i 500 m3/ngày 3 F2 t 500 m i 5000 m3/ngày 3 F3 b ng ho c l /ngày Ngu n: Tiêu chu c th i công nghi p th c bi n ven b dùng cho m thao và gi i trí (TCVN 6987: 2001) B ng 1.5 Giá tr gi i h n các thông s và n các ch t ô nhi c th i công nghi p.

TCVN 5945: 1995 D th o TCVN 5945: 2005 TT Thông s Gía tr gi i h n Gía tr gi i h n A B C A B C o 1 Nhi C 40 40 45 40 40 45 2 pH 6-9 5.5 - 9 5 - 9 6 - 9 5.5 - 9 5-9 Không Không 3 Mùi mg/L khó ch u khó ch u o 4 BOD5 (20 C) mg/L 20 50 100 30 50 100 5 COD mg/L 50 100 400 50 80 400 Ch t r 6 mg/L 50 100 200 50 100 200 l ng Kim lo i n ng 7 Asen mg/L 0.05 0.1 0.5 0.05 0.1 0.5 8 Th y ngân mg/L 0.005 0.005 0.01 0.005 0.01 0.01 9 Chì mg/L 0.1 0.5 1 0.1 0.5 1 10 Cadmi mg/L 0.01 0.02 0.5 0.001 0.01 0.5 11 Crom (VI) mg/L 0.05 0.1 0.5 0.05 0.1 0.5 12 Crom (III) mg/L 0.2 1 2 0.2 1 2 13 ng mg/L 0.2 1 5 0.2 1 5 14 K m mg/L 1 2 5 1 2 5

N Ễ I

ÀN

N Á O

T

Đ

D

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-

Í L

A Ó H

15 16 17 18 19 20 21 22

23 24 25

26 27 28

ẦN

29

0 0 1

0B

TR

Nikel Mangan S t Thi c Xianua Phenol D u m khoáng D ng th c v t Clo PCB T ng hóa ch t b o v th c v t Lân h Clo h Sunfua Florua Clorua Amoniac (tính

G N Ư

H

30

T

31

T ng Photpho

32

Colifrom

33

Th sinh h c (Biotest)

mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L

0.2 0.2 1 0.2 0.05 0.001

mg/L

5

mg/L mg/L

1 -

mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L

mg/L

1 1 5 1 0.1 0.05 1

2 5 10 5 0.2 1 5

N Ơ

0.2 0.2 1 0.2 0.05 0.1 5

Y U Q .

P

ng

0.5 1 5 1 0.1 0.4 5

2 5 10 5 0.2 1 10

NH

10

30

10

20

30

2 -

2 -

1 0.003

2 0.01

2 0.05

0.2 0.2 1 -

0.5 0.5 2 -

1 1 5 -

0.3 0.05 0.2 1 500

1 0.1 0.5 2 600

1 0.1 1 5 1000

0.1

1

1

1

2

10

60

60

15

30

60

3000

5000

-

O Ạ Đ mg/L 30 MPL/ 5000 100mL

T

10000 -

90% cá s ng sót sau 96 gi trong 100% c th i

T ng ho Bq/L 0.1 0.1 0.1 0.1 phóng x T ng ho t 35 Bq/L 1 1 1 1 phóng x Ngu c th i công nghi p Tiêu chu n th i (TCVN 5945: 2005) B ng 1.6 Giá tr các thông s ô nhi tính toán giá tr t c th i sinh ho t. Cmax = C x K Giá tr C Thông s A B Amoni (tính theo N) mg/L 5 10 Nitrat (NO3-) (tính theo N) mg/L 30 50 34

-

1 2

1,2 1,0

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

ng

2

5.000m2 2 2 2 2

7.

TT

Thông s

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Nhi Màu pH BOD5 (20oC) COD Ch t r ng Asen Thu ngân Chì Cadimi Crom (VI) Crom (III) ng K m Niken Mangan S t T ng xianua T ng phenol T ng d u m khoáng Sunfua Florua Amoni (tính theo N) T T ng photpho (tính theo P) Clorua (không áp d ng khi x vào ngu cm cl )

25

N Ễ I

26

D

N À Đ

B 40 150 5,5 - 9 50 150 100 0,1 0,01 0,5 0,1 0,1 1 2 3 0,5 1 5 0,1 0,5 10 0,5 10 10 40

mg/L

4

6

mg/L

500

1000

oC Pt/Co mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L

TO

ÁN

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

UY

tính toán giá tr t Giá tr C A 40 50 6-9 30 75 50 0,05 0,005 0,1 0,05 0,05 0,2 2 3 0,2 0,5 1 0,07 0,1 5 0,2 5 5 20

-

Í L

A Ó H

mg/L 1 Clo T ng hoá ch t b o v th c 28 mg/L 0,05 v t clo h T ng hoá ch t b o v th c mg/L 0,3 29 v t ph t pho h 30 T ng PCB mg/L 0,003 31 Coliform vi khu n/100mL 3000 32 T ng ho phóng x Bq/L 0,1 33 T ng ho phóng x Bq/L 1,0 Ngu nh quy chu n k thu t qu c gia v ng. S BTNMT B ng 1.9 H s Kq ng v ng dòng ch y c a ngu n ti p nh ng dòng ch y c a ngu n ti p nh c H s Kq th tính: mét kh i/giây (m3/s) 0,9 1 500 1,1 Q > 500 1,2 Ngu nh quy chu n k thu t qu c gia v ng. S BTNMT c th i B ng 1.10 H s Kq ng v idung tích c a ngu n ti p nh Dung tích ngu n ti p nh c th i (V) H s Kq tính: mét kh i (m3) 106 0,6 0,8 V > 100 x 106 1,0 Ngu nh quy chu n k thu t qu c gia v ng. S BTNMT B ng 1.11 H s ng ngu n th i Kf ng ngu n th i (F ) H s Kf tính: mét kh F 1,2 1,1 1,0 F > 5.000 0,9 Ngu nh quy chu n k thu t qu c gia v ng. S BTNMT 27

1,2 1,0 1,2 1,0 1,2 1,0 1,2 1,0 1,2 1,0 1,2

2

B ng 1.8 Giá tr các thông s ô nhi c th i công nghi p. Cmax = C x Kq x Kf

Khoa Công Ngh Hóa H c - Chuyên ngành K thu t phân tích và qu n lý ch

0 0 1

0B

T

N Ầ R

H

G N Ư

O Ạ Đ

T

Q .

P

ng

N Ơ

2

NH

0,1 1

0,01 5000 0,1 1,0 : 47/2011/TTc th i

: 47/2011/TT-

: 47/2011/TT-

: 47/2011/TT-

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial